[發明專利]基于聚氨酯彈性體的體育場地鋪裝材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210863907.5
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115093541B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 吳蔣天昊;仰媛;劉學
• 申請（專利權）人: 馬鞍山寅豐新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G18/78
• 分類號: C08G18/78;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/10;C08K3/32;C08K3/34;C08K9/04;C07D251/70
• 代理公司: 合肥市科深知識產權代理事務所(普通合伙) 34235
• 代理人: 李丹丹

本發明公開了基于聚氨酯彈性體的體育場地鋪裝材料及其制備方法，屬于聚氨酯材料技術領域，包括如下重量份原料：聚四氫呋喃醚二醇75?80份、2,4?甲苯二異氰酸酯20?25份、二甲硫基甲苯二胺9?12份、聚磷酸銨2?3份、阻燃助劑0.8?1.1份、有機蒙脫土7?9份。本發明通過在聚氨酯原料中加入阻燃助劑，能對聚磷酸銨、有機蒙脫土起到復合協效阻燃效果，賦予聚氨酯優良的阻燃性能；能夠促進聚氨酯交聯網絡結構的形成，提高聚氨酯的力學性能和耐磨性能；通過加入有機蒙脫土，與聚氨酯具體具有較高的相容性，提高力學性能和耐熱性；本發明獲得的鋪裝材料用于體育場地鋪設時，能夠大大提高體育場地的質量和使用安全性能。

技術領域

本發明屬于聚氨酯材料技術領域，具體地，涉及一種基于聚氨酯彈性體的體育場地鋪裝材料及其制備方法。

背景技術

聚氨酯基于二異氧酸酯、多異氧酸酯與二羥基、多羥基化合物加聚形成，耐磨性與彈性好，強度與伸長率較高，硬度范圍寬廣，且耐油性、耐酸性、耐堿性突出。因此，在體育場地的鋪設中具有廣泛的應用。

現代體育場的田徑跑道和球類比賽場地鋪裝材料的聚氨酯彈性體，已知的是先用甲苯二異氰酸酯TDI和聚醚二醇及有機稀釋劑制成聚氨酯預聚體(通稱A組份)；再將A組份與擴鏈—交鏈劑聚醚多元醇、二元醇的丁二醇、二元胺MOCA(3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷)和填料(通稱B組份)混合，再用催化劑作用聚合制成的聚氨酯彈性體。

該配方體系存在的幾個主要問題是：1)因產品的主要機械力學性能較低，不能適應體育場地因地凍、水浸等發生基礎斷裂、隆起、塌陷等形變所產生的應力，造成聚氨酯鋪設材料的斷裂；2)產品的阻燃性能較低，沒有達到阻燃一級標準，難以應對火災或極高溫情況。因此，為了解決以上問題，提高聚氨酯鋪設材料的機械力學性能、阻燃性能等，有必要考慮對聚氨酯彈性體的合成從新進行分子設計及配方調整以及應用新技術來獲得性能更加優異的體育場地鋪設材料。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供了基于聚氨酯彈性體的體育場地鋪裝材料及其制備方法。

本發明通過在聚氨酯原料中加入阻燃助劑，其一，能對聚磷酸銨、有機蒙脫土起到復合協效阻燃效果，賦予聚氨酯優良的阻燃性能；其二，阻燃助劑獨特的結構，能夠促進聚氨酯交聯網絡結構的形成，提高聚氨酯的力學性能和耐磨性能；此外，通過加入有機蒙脫土，與聚氨酯具體具有較高的相容性，提高復合材料的力學性能和耐熱性；本發明獲得的鋪裝材料用于體育場地鋪設時，能夠大大提高體育場地的質量和使用安全性能，使用壽命更長。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

基于聚氨酯彈性體的體育場地鋪裝材料，包括如下重量份原料：聚四氫呋喃醚二醇75-80份、2,4-甲苯二異氰酸酯20-25份、二甲硫基甲苯二胺9-12份、聚磷酸銨2-3份、阻燃助劑0.8-1.1份、有機蒙脫土7-9份；

上述體育場地鋪裝材料的制備方法，包括如下步驟：

第一步、取聚四氫呋喃醚二醇于四口燒瓶中，加熱至105℃抽真空除水90min，降溫至85℃，加入阻燃助劑，保持85℃反應1h，降溫至50℃，緩慢滴加2,4-甲苯二異氰酸酯升溫至80℃反應2h，之后抽真空除氣泡，得到聚氨酯預聚體，密封備用；

第二步、將二甲硫基甲苯二胺(擴鏈劑)、聚磷酸銨和有機蒙脫土混合后，研磨分散均勻后，再在80-90℃，真空脫水2h，冷卻至50℃，得到擴鏈物，密封備用；

第三步、使用時，往聚氨酯預聚體中加入擴鏈物，攪拌反應3min，快速攤鋪在需要鋪裝的體育場地中，在20-30℃條件下，30-60min內凝膠，24h內固化，14d完全熟化后可投入使用。